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航空材料为什么可以用到钛合金

钛和航空有着不解之缘,1953年,在美国道格拉斯公司生产的DC-T机发动机吊舱和防火壁上首次使用钛材,从此揭开了钛航空应用的历史。迄今为止,已有半个多世纪,钛能在航空上广泛应用是因为它有适于飞机应用特性。那航空材料为什么必须要用钛合金呢?

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镍钛合金钢丝

一、钛的特性

强度高:是铝合金的1.3倍,镁合金的1.6倍,不锈钢的3.5倍,金属材料中的王者。

热强度高:使用温度比铝合金高几百度,可在450~500℃的温度下长期工作。

抗蚀性好:耐酸、耐碱、耐大气腐蚀,对点蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强。

低温性能好:间隙元素极低的钛合金TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。

化学活性大:高温时化学活性很高,轻易与空气中的氢、氧等气体杂质发生化学反应,生成硬化层。

导热系数小、弹性模量小:导热系数约为镍的1/4,铁的1/5,铝的1/14,而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50%。钛合金的弹性模量约为钢的1/2。

二、钛合金的分类及用途

钛合金按用途可分为:耐热合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼,钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍钛形状记忆合金)等。

它那超众的性能,特别适于制造飞机和各种航天器。目前世界上生产的钛及钛合金,大约有四分之三都用于航空航天工业。许多原来用铝合金的部件,都改用了钛合金。

三、钛合金的航空应用

钛合金主要用于飞机及发动机的制造材料,航天器主要利用钛合金的高比强度,耐腐蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带和火箭壳体。人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机也都使用钛合金板材焊接件。

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